杠杆滑轮浮力综合计算题

杠杆、滑轮、浮力综合计算题这一原理称为

1.图1是一种新型吊运设备的简化模型

3、一名工人用如图3的滑轮组提起450N示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），的重物，绳自由端的拉力F为200N,滑轮组绳子的自由端由电动机拉动工人重物在5s内匀速上升了1m,不计绳子及师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆滑轮间摩擦，贝1）

（1）滑轮组所做的有柱形物体A物体A的底面积为200cm2,用功是多少？

（2）拉力做功的大小？高为8m当物体A露出水面2m时，绳子拉力的功率是多少？

（3）动滑轮的用竖直向上T1的力拉物体A,电动机对滑重轮组绳子自由端的拉力F1为2400N,,当物

4.装卸工人用如图4的装置将重为800N体A露出水面4m时，绳子用竖直向上T2的货物提至高处，人对绳的拉力为500N,的力拉物体A,,电动机对滑轮组绳子自由货物在Imin内匀速上升了5m,在此过程端的拉力为F2,机械效率为82%拉力F2O中求

（1）有用功；

（2）拉力做功的功的功率为600w,已知TI:T2=39:41不计o率；

（3）滑轮组的机械效率.绳的质量，不计滑轮及轴的摩擦求

（1）

5、5月12日，四川汶川发生8级大地震，此滑轮组匀速上升的速度V；

（2）此滑震后立即开展了紧急救援在救援过程中，轮组最高的机械效率常看到救援工作者使用的这种起重机械，

2.如图2用滑轮组拉动重500N的物体在利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线板如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，运动，且物体所受摩擦力是物重的

0.2倍，它在50s内将重为

2.4X104N的吊板匀速问

（1）若不计机械自重及滑轮及轴之提高10m已知拉力F为间的摩擦，则拉力F是多大？

（2）若滑轮组的机械效率是90%,则F的大小是多大？（保留一位小数）

（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中39_G-1200N41G-800^

2.150N

255.6N得G=9000N3功的原理

3.120W150w75%414000J助二18OON.G分

283.3W;80%%=2500N3X1076000W280%

5、

6、16N26J

31.2W_9000N-800NWX2500N

7、解:1W有=6卜=50^X6mT二袋a%3000J2P=W/t=300NX12m/20s9000N=83%线,G+%9000N1800N+180W

9、

0.445N3n=Gh/Fs=2W总二FS=400X100=4X104J3000J/300NX12m3••滑动摩擦力的大小及压力的・大小成正比，

10、10……，，即4由F=G物+

283.3%G动/n3100N

30.7A、B标械，

11.239X7外3234X7亦0N=500N+G动/

212.

16.48X105J

21.2X104W390%G动=

18、1400J10N

488.9%2压力传感器受到的最大压力为220W390%称量值3由于需要求出体重及电流表示

15.解1空载时，电流为数I的关系，所以我们先设电路中电流为I=U/R=

4.8V/300Q=

16.11分F=PS=2X106Pa X2X10-4m2=400N,则踏板杠杆两端受力如图1所示根据杠杆平衡条上受到的最大称量为GXLBO=FXLAO,即件G/F=LOA/LOB,G/400N=5/l,解得G=2000No9OB OB3设电路中电流为I时，则此时其电阻FA=OAFB=OA XG轮+2G甲=5x50N+2X为R=U/I=

4.8/1物体乙受力如图2所示=5/3,所以F=500-8/

②将

②代入

①得G二2500-40/

17、⑴W有用=fs物相等代入数据得W有用=

④空里x100%把数据分别代入

①②③④⑤解得ELX100%

（2）Q二纥二Fs人G=400N Fl=400N代入数据得F=400N

（2）第一次运送货物时，人匀速拉绳的⑶P=1或P=Fv力Fl=Fl=400N代入数据得P=200W货物匀速上升的速度vl=

0.lm/s

18、解

（1）动滑轮和货箱总重为G；第人匀速拉绳的速度vl=5vl=5X一次提升货物以人为研究对象，受力分析如图（甲）

0.lm/s=

0.5m/s3当绳子恰好被Pl二Fl vl=400N X拉对动滑轮及

0.5m/s=200W M3第二次运送货物时滑轮组的机械效对动滑轮及率M断时对动滑轮及

19、⑴图略由123得:2G=mg二60kgX10N/kg=600NF_600N⑶F=G二600N P=S_

0.1m2=6X103PaGM=F浮1+N+FM4f=

0.1G=

0.1X600--------------------------

①NZ^，xl00%=^-xl00%=t，ljNXSF1=GD FM，

②X100%=80^+7=W Fx3s25Nx3s62F2+F浮1=GD+GM--------------------------

20、1A受摩擦力为40N

③2A受支持力为600N2F+F浮2=GD+GM---------------------------3绳子自由端的速度为

0.4m/s

④4绳子自由端移动了16m由已知得

21.

0.84F浮1=P水g V排=LOX103kg/m3X

22.

1117.6牛

229.4牛、

235.210N/kg X2m X牛

0.02m2=400N-----------------------------

23、解根据已知及图甲做受力分析GM=P gV=

2.5X103kg/m3X lON/kg X2m⑴当拉力为FlX

0.02m2=1000N------------------------------由图像得从实心圆柱体刚刚离开井底2当拉力为F2到刚好要露出水面前始终以某一速度匀速上升F浮二P水gV排=

1.0X103kg/m3X1时,ON/kg2=5-2m=o2m/$X

0.04m3=400N215s止匕当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所时:F1:F2受的拉力F二GA-F浮=600N-400N=200N2:

5.\F1=16ON3当电子称的示数为55N时，绳子对由受力分析方程

①②③④联立得GD=200N,物块B的拉力为FB=100N-55N=45NFM=120N,根据杠杆平衡条件F1L1-F2L2,即N=480NFBON二FDMO,可得绳子刚好能被拉断时F浮2=200N根据图可知吊起动滑轮的绳子股数n=4,且GM=F浮2+F0所以有，解得F0=800N根据F浮二P水gV排

24.1不能改变力的方向2解石头浸没于水中时受到的浮力:240N=

0.024m3纵g-

1.0x103gzm3F浮二G排二P水gV排=

1.OX103k水kxlON/kg物块A浸入水中的深度m3X10N/kgX

0.02m3=200N“二£驾=0$附石头在水中时受到重力、浮力和拉力F拉S

0.04m2二G-F浮二500N-200N=300N

26.解根据杠杆平衡条件FD OD=FOOC・石头完全离开水面后受重力和拉力FD=FC•0C/0D=

2.5N

25.1P=P水gh=

1.0X103kg/m3X25cm/lcm=

62.5NXFB=FD10N/kgXlm=

1.0X104Pa2VA=Sh=

0.04m2X lm=

0.04m3mA=P AVA=

1.5X103kg/m3X

0.04m3=60kgP水=PB=FB/S=

62.5N/1X10-4m2=GA=mAg=60kg X10N/kg=600N由于物块A浸没入水，则有V排二VAV_

6.25X105Pa排二P g

327、1500Pa25N由杠杆平衡条件,活塞关闭出水口时有F28lp内一p夕卜二F/S二G/S=ing/SOB=F浮20B・・所以m=2kgV_即P ghS•0B=P g3•20B2F浮•OC二F压-OD••浮球的体积应为・F压二

62.5N3hS_3x0,5附x6x1冽2p压二F压/S=

6.25X105PaV=~-2=

4.5义10-4m33省力杠杆；⑵增大浮球体积或使杠杆BC段比0B段更F浮=F压二P水gV长一些V=6250cm

3.

31.

129、1G=P Vg=

7.9X103kg/m3XF1=G人一plS=640N—

1.45X104Pa X10-2m3X10N/kg=790N

0.04m2=60NF浮=「水V排g=l.OX103kg/m3XF2=G人一p2s=640N—

1.15X104Pa X10-2m3X10N/kg=100N

0.04m2=180N2W=Fs=345NX4m=1380J⑵杠杆在水平位置平衡时，有G-E,690NOAGM-FM=OBF1

①=-------=

86.25%T=----------OA GM-F浮=0BF232F800N

②

30、1活塞关闭出水口时，活塞上承受水的压强p=P gh由

①②可得，

③•活塞关闭出水口时，活塞上承受水的压・・FM=F压=PMSM=

1.1X104Pa X

0.2m力F=pS二P ghS2=440N设浮球的体积为V,则排水体积V排二由阿F浮二P水gVM=1X103kg/m3X lON/kg基米德原理浮球受的浮力F浮二P gVX

0.2m3=80N将FM=440N,F浮=80N代入

③式，解得:GM=620N3当M浸没于水中时，剪断细绳，合金块M沉于容器底，

32.225N

1.2m104No则这个过程中

（1）拉力F做了多少量不计，支点为0,0A=20B,在B点挂了一功？拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的个体积为10立方厘米的实心铜球，在A点最少应用多大的力，杠杆才能平衡？（P铜机械效率多大？=

8.9X103kg/m3,g取10N/kg）

6.如图18的装置中，重30N的物体A,

10、如图10所示，要把一个质量是450kg在拉力F的作用下以

0.2n）/s的速度沿水的贵重物品A沿水平地面移动100m,为保平桌面做匀速直线运动5s,此时弹簧测力护该物品，工人把它放在一个质量是50kg计的示数为2N（不计机械内部摩擦和机的木板B上，然后用了F=400N的水平拉械自重）求

（1）物体A受到的摩擦力；力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点

（2）拉力所做的功；

（3）拉力的功率（提示滑动摩擦力的大小及压力的大小

7、建筑工地上，工人用如图7的装置将成正比）

（1）在匀速拉动B的过程中，A.重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，B之间的摩擦力是多少？

（2）计算拉力F所用拉力为300N,时间为20s.不计摩擦和做的总功是多少焦耳？

（3）在拉力F做绳重，求

（1）工人做的有用功;功的过程中，机械效率是多少？

（2）工人做功的功率；

（3）此过程中该装

11.电气化铁路的高压输电线，无论在严冬置的机械效率；

（4）如果用这个滑轮组匀还是盛夏都要绷直，才能使高压线及列车速提起400N的重物，需要用多大的拉力？的电极接触良好，这就必须对高压线施加

8、某人用图8所示的滑轮组匀速提升恒定的拉力为此，工程师设计了如图

11.B.500N的重物所用的拉力F为200N,绳子自14所示的恒拉力系统，其简化原理图如图由端被拉了2叫在此过程中，求

（1）拉11所示实际测量得到力做的功

（2）滑轮组的机械效率

（3）滑轮组中动滑轮的重

（4）若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？（不计绳重和摩擦）

9、一根平直的杠杆（图9）,本身的质每个水泥块的体积为

1.5X10-2m3,共悬挂判断滑轮B、C、D分别是定滑轮还是动滑20个水泥块（已知水泥块的密度为

2.6X轮？103kg/m3,g取10N/kg）

（1）答滑轮B是滑轮；滑轮Co请指出图中的动滑轮和定滑轮分别是哪是滑轮；滑轮D个？

（2）每个水泥块的重力是多是滑轮少？

（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？

12、在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材起重机吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成，其结构简图如图12所示，钢丝绳拉力F由电动机提供，大小为2X104N,起重机在60s内将重为

5.4X104N的建材匀速提高了12m试求⑴在此过程中做的有用功为多少？⑵拉力F的功率是多大？⑶滑轮组的机械效率是多大？

13、如图13是一个上肢力量健身器示意图配重A受到的重力为1200N；杠杆EH可绕点在竖直平面内转动，0E0H=25小成同学受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重A刚好拉起来杠杆EH和细绳的质量均忽略不计；所有摩擦也忽略不计求

（1）三部的仪表A分构设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，成接通电源后，压力传感器两端的电压恒为

4.踏板8V请回答1踏板空载时，电流表读数是和压O多少mA2力杠若压杆及压力传感器之间的接触面积是杆2X10-4m2,则该秤的最大称量值是多少？3ABO,为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘，压力我们需要确定踏板上人的体重G及电流表的传感示数I的关系请你写出这个关系式器R

16.如图16甲所示装置中，物体甲重G甲电=150N,动滑轮重G轮=50N,人重G人=650N阻值轻杆AB可以绕0点转动,且0A0B=5会随9不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB在水平位所受置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体压力乙的支持力为Fl=210No求⑴物体乙受大小到的重力G乙若用物体丙替换物体甲，并发生在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示,变化当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平的可衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2=变电780No求⑵此时地面对人的支持力F3阻，

17、如图17是搬运工人用滑轮组将仓库显示中的货物沿水平轨道拉出的示意图已知货体重物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其大小重力的

0.1倍，滑轮组的机械效率为75%物体静止时对水平地面的压强是多少？

（4）若人以

0.5m/s的速度匀速前行，经100s该滑轮组的机械效率是多少？将货物拉出仓库，g取10N/kg,o求在此过

20、在如图20所示，用滑轮组拉着重600N程中

（1）人做的有用功为多大？

（2）的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内移人的拉力为多大？

（3）人拉力的功率为动了8叫绳子自由端拉力F的大小为20No多大？请你根据已知条件提出3个问题并进行解答

18、如图18所示，质量为70kg的工人站（不计摩擦和动滑轮重）在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物

21.如图21均匀细长棒AB,其质量为叫A运到高处第一次运送货物时，放入货箱的端用细线悬挂起来且悬线竖直，B端无阻碍货物质量为160kg,工人用力F1匀速拉绳的地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒功率为P1,货箱以

0.1m/s的速度匀速上升，被浸没部分的长度是全长的3/5,棒的密度地面对工人的支持力为Nlo第二次运送货物是多少？时，放入货箱的货物质量为120kg,工人用

22、如图22所示，杠杆处于平衡状态，其力F2匀速拉绳，货箱以

0.2m/s的速度中0A长1米，0B长

0.25米，重物P重

58.匀速上升,地面对工人的支持力为N2,滑轮8牛，滑轮和杠杆的质量不计，求:组机械效率为n2N1及N2之比为1519o

（1）重物G重多少牛？

（2）滑轮悬挂（不计绳重及滑轮摩擦，g取ION/kg）求:点D.C各受多大的力？

（1）货箱和动滑轮的总质量m；

（2）功率

23..如图23甲所示，某工人用滑轮组从P1；

（3）机械效率n2水深为H=5m的井底匀速提起高为2m,底面

19、如图19所示，一个质量60kg,底面积为

0.02m2的实心圆柱体M（圆柱体底积为

0.Im2物块，通过滑轮组在25N拉力部及井底不密合），该物体的密度为

2.作用下作匀速直线运动已知物块受到的滑5X103kg/m3,如果动滑轮挂钩用钢丝绳及物动摩擦力为物重的

0.1倍（g取10N/kg）体相连，绕在滑轮上的绳子能承受的最大的求

（1）在图上作出物体对水平地面压力拉力F=500N当工人作用在绳端竖直向下的oo的示意图；

（2）物体的重力是多少？

（3）拉力为F1时，实心圆柱体受到井底的支持力为N；从实心圆柱体刚刚离开井底到刚好通过细绳及杠杆相连杠杆可以绕支点0在要露出水面前始终以某一速度匀速上升时，竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，工人作用在绳端竖直向下的拉力为F2,工人且MO0N=l2o已知物块A的密度为做功及时间的图像如图23乙所示已知

1.5X103kg/m3,底面积为

0.04m2,高1m,物Fl:F2=2:5o不计摩擦和绳重及水的阻力,块B的重力为lOONo滑轮及转轴的摩擦、杠g=10N/kg杆及轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg求o求

（1）当实心圆柱体在水中匀速上升

（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部时（未露出水面）所受的浮力；

（2）当作受到水的压强大小；

（2）当物块A的顶部用在绳端的拉力为F1时，实心圆柱体受到刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；井底的支持力N；

（3）实心圆柱体上表面

（3）若水位发生变化，当电子称的示数为刚刚露出水面后继续上升，当绳子刚好能被55N时，求物块A浸入水中的深度拉断时，实心圆柱体M所受的拉力FOo

26.某中学“STS”课题小组到某工厂的

24、在水井清淤工程中，工人用如图24锅炉车间进行实践活动，重点研究锅炉供水自动控制装置方面的问题，如图15为冷水所示的装置来起吊井底的一块石头如果石自控位置，小水箱及锅炉相连,当杠杆呈水头的重力是500N,体积是

0.02m3o（l）此平状态时，浮球受到

2.5N竖直向上的浮力，装置（选填“能”或“不能”）省力，其带塞子B刚好顶住自来水的进口已知0C=来的好处是25cmOD=lcm,塞子B横截面积为lcni2,由o

（2）请通过计算说明，当石头浸没在水此算出自来水对塞子B的压强为多大？中时和完全离开水面后，要把石头匀速吊起，

27、科技小组的同学用长方形泡沫塑料、工人分别需要多大的拉力注不计摩擦、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如水的阻力和绳的重力等图27）,当航标灯静止时泡沫塑料浸入水中

25.如图25是利用电子称显示水库水位装的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,置的示意图该装置主要由不计重力的滑轮（不计绳重和绳及滑轮间的摩擦）

（1）泡C、D,长方体物体A.B以及轻质杠杆MN组沫塑料底部受到水的压强是多大？

（2）航成物块A通过细绳及滑轮C相连，物块B标灯静止受到的浮力是多大？完全浸没在水中，始终未提出水面若不计

28、某学校组织学生到某厂的锅炉车间进磨擦和动滑轮重，要保持行实践活动.活动中锅炉技术师傅介绍了锅平衡，求炉的一些配套设备及工作原理，下面就一些

30、图30是小亮为村里的养牛场设计的设备的设计用我们所学的知识给予计算或牲畜自动饮水器的示意图，设计储水箱A的说明.⑴图28甲为锅炉保险阀,安全压强值蓄水深度为

0.5m,阀门K处出水口的横截P=

1.2X105Pa,当蒸汽压力超过安全值时，面积为6X10—4m2,支点到浮球球心的距圆柱体铁锤A被顶起，排出部分蒸汽.已知离为0到B点距离的2倍,要求浮球浸入水A的底面积S=10cm2,则铁锤质量不能超过多中1/3时杠杆水平，K处的活塞即能将出水少？（P外二

1.0义105Pa.⑵图28乙为锅口关闭（g取10N/kg）

（1）若不考虑活炉的冷水自控装置，小水箱及锅炉相连，它塞、杆KB.0C及浮球的重力，小亮选用浮们组成了一个连通器.浮球C和活塞B及连球的体积应为多大？

（2）实际上活塞、杆杆OC组成了一个杠杆来控制进水管的水的及浮球的重力是需要考虑的，若考虑它们的流出.当杠杆呈水平状态时,浮球一半的体重力，你认为采取哪些措施可保证饮水器正积浸入水中，塞子B刚好顶住自来水进口.常工作？（答出一种措施即可）已知浮球体积为500cm3,OC=25cm,OD=lcm,

31、如图31所示，一正方体合金块M的边塞子B横截面积为lcm2,由此算出进水管压长为20cm,把它挂在以为支点的轻质杠杆强为多大？（不计杠杆、塞子、浮球的质的A点处，一个重为640N的人在杠杆的B量,g=10N/kg.

（3）小水箱中的杠杆若以浮球点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平受到的浮力为动力，则此杠杆是省力还是费衡，此时M对水平地面的压强为

1.1X104Pa,力？若不用此杠杆，在进水管的水压不变的人对水平地面的压强为

1.45X104Pa；若把M情况下，直接用浮球将活塞顶住，则活塞的浸没于水中（M及容器底不接触），人用力体积至少为多大？F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地

29、如图29所示，重物A是体积为10dm3,面的压强为密度为

7.9X103kg/m3的实心金属块，将它

1.15X104Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为

1.6X104Pa.（g取10N/kg）求:

（1）力Fl的大小;

（2）合金块M的密度；

（3）当M浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M沉于容器底，则M对容器底的压强为多大.

32、如图32所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m,中央支于支架上，A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳及板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N.现有重为300N的小孩，从点出发.

（1）如果沿OA方向向A端缓慢行走.当小孩行走到距离点

1.5m的E点时.AD绳上的拉力是多大？

（2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是多少m参考答案

一、计算题

1.图1分。